Mit der zunehmenden Verbreitung und Anwendung von neuen Energiebatterien wie Lithium-Manganat-Batterien haben deren manganbasierte positive Elektrodenmaterialien viel Aufmerksamkeit erregt. Basierend auf relevanten Daten hat die Marktforschungsabteilung von UrbanMines Tech. Co., Ltd. den Entwicklungsstand der chinesischen Manganindustrie für unsere Kunden zusammengefasst.
1. Manganversorgung: Die Erzgewinnung ist von Importen abhängig, und die Produktionskapazität für verarbeitete Produkte ist stark konzentriert.
1.1 Manganindustriekette
Manganprodukte sind vielfältig und werden hauptsächlich in der Stahlproduktion eingesetzt. Sie bergen großes Potenzial für die Batterieherstellung. Manganmetall ist silberweiß, hart und spröde. Es dient vorwiegend als Desoxidationsmittel, Entschwefelungsmittel und Legierungselement in der Stahlerzeugung. Silizium-Mangan-Legierungen, Ferromangan mit mittlerem und niedrigem Kohlenstoffgehalt sowie Ferromangan mit hohem Kohlenstoffgehalt zählen zu den wichtigsten Manganprodukten. Darüber hinaus wird Mangan auch zur Herstellung von ternären Kathodenmaterialien und Lithiummanganat-Kathodenmaterialien verwendet – Anwendungsbereiche mit großem Wachstumspotenzial. Manganerz wird hauptsächlich metallurgisch und chemisch verarbeitet. 1) Upstream: Erzgewinnung und -aufbereitung. Zu den Manganerztypen gehören Manganoxid- und Mangancarbonaterz. 2) Midstream-Verarbeitung: Diese lässt sich in zwei Hauptrichtungen unterteilen: chemische und metallurgische Verfahren. Produkte wie Mangandioxid, metallisches Mangan, Ferromangan und Silicomangan werden durch Schwefelsäurelaugung oder Reduktion im Elektroofen hergestellt. 3) Weiterverarbeitung: Weiterverarbeitungsanwendungen umfassen Stahllegierungen, Batteriekathoden, Katalysatoren, Medizinprodukte und weitere Bereiche.
1.2 Manganerz: Hochwertige Vorkommen konzentrieren sich im Ausland, China ist daher auf Importe angewiesen.
Die globalen Manganerzvorkommen konzentrieren sich auf Südafrika, China, Australien und Brasilien. Chinas Manganerzreserven belegen weltweit den zweiten Platz. Die globalen Manganerzressourcen sind zwar reichlich vorhanden, aber ungleichmäßig verteilt. Laut Daten von Wind beliefen sich die weltweit nachgewiesenen Manganerzreserven im Dezember 2022 auf 1,7 Milliarden Tonnen. Davon befanden sich 37,6 % in Südafrika, 15,9 % in Brasilien, 15,9 % in Australien und 8,2 % in der Ukraine. Chinas Manganerzreserven werden im Jahr 2022 280 Millionen Tonnen betragen, was 16,5 % der weltweiten Gesamtreserven entspricht. Damit belegt China weltweit den zweiten Platz.
Die Qualität der weltweiten Manganerzvorkommen variiert stark, wobei sich hochwertige Lagerstätten im Ausland konzentrieren. Manganreiche Erze (mit einem Mangangehalt von über 30 %) finden sich vor allem in Südafrika, Gabun, Australien und Brasilien. Der Mangangehalt dieser Erze liegt zwischen 40 und 50 %, und ihre Reserven machen über 70 % der weltweiten Vorkommen aus. China und die Ukraine sind hauptsächlich auf minderwertige Manganerzvorkommen angewiesen. Der Mangangehalt liegt hier in der Regel unter 30 %, und die Erze müssen vor der Weiterverwendung aufbereitet werden.
Die weltweit größten Manganerzproduzenten sind Südafrika, Gabun und Australien, China trägt 6 % zur Gesamtproduktion bei. Laut Prognosen wird die globale Manganerzproduktion im Jahr 2022 20 Millionen Tonnen betragen, ein Rückgang von 0,5 % gegenüber dem Vorjahr. Über 90 % davon entfallen auf das Ausland. Die Produktionsmengen von Südafrika, Gabun und Australien belaufen sich auf 7,2 Millionen, 4,6 Millionen bzw. 3,3 Millionen Tonnen. Chinas Manganerzproduktion liegt bei 990.000 Tonnen und macht damit lediglich 5 % der globalen Produktion aus.
Die Manganerzvorkommen in China sind ungleichmäßig verteilt und konzentrieren sich hauptsächlich auf Guangxi, Guizhou und andere Regionen. Laut der Studie „Research on China's Manganese Ore Resources and Industrial Chain Security Issues“ (Ren Hui et al.) handelt es sich bei Chinas Manganerzen vorwiegend um Mangancarbonaterze, daneben kommen in geringeren Mengen Manganoxiderze und andere Erzarten vor. Nach Angaben des Ministeriums für natürliche Ressourcen beliefen sich Chinas Manganerzreserven im Jahr 2022 auf 280 Millionen Tonnen. Die Region mit den größten Manganerzreserven ist Guangxi mit 120 Millionen Tonnen, was 43 % der nationalen Reserven entspricht; gefolgt von Guizhou mit 50 Millionen Tonnen, ebenfalls 43 % der nationalen Reserven.
Chinas Manganvorkommen sind klein und von geringer Qualität. Es gibt nur wenige große Manganminen in China, und die meisten Erze sind arm an Mangan. Laut der Studie „Research on China's Manganese Ore Resources and Industrial Chain Security Issues“ (Ren Hui et al.) liegt der durchschnittliche Mangangehalt von Manganerz in China bei etwa 22 % und ist damit niedrig. Reichhaltige Manganerze, die internationalen Standards entsprechen, gibt es kaum, und minderwertige Erze können nur nach einer Aufbereitung zur Gehaltsverbesserung genutzt werden.
Chinas Abhängigkeit von Manganerzimporten liegt bei rund 95 %. Aufgrund des geringen Gehalts der chinesischen Manganerzvorkommen, hoher Verunreinigungen, hoher Abbaukosten und strenger Sicherheits- und Umweltschutzauflagen im Bergbau ist die chinesische Manganerzproduktion Jahr für Jahr rückläufig. Laut Daten des US Geological Survey ist die chinesische Manganerzproduktion in den letzten zehn Jahren gesunken. Zwischen 2016 und 2018 sowie 2021 ging die Produktion deutlich zurück. Die aktuelle Jahresproduktion beträgt etwa 1 Million Tonnen. China ist stark von Manganerzimporten abhängig, die in den letzten fünf Jahren über 95 % lagen. Laut Daten von Wind wird Chinas Manganerzproduktion im Jahr 2022 990.000 Tonnen betragen, während die Importe 29,89 Millionen Tonnen erreichen werden, was einer Importabhängigkeit von 96,8 % entspricht.
1.3 Elektrolytisches Mangan: China ist für 98 % der weltweiten Produktion verantwortlich, und die Produktionskapazität ist konzentriert.
Chinas Produktion von elektrolytischem Mangan konzentriert sich auf die zentralen und westlichen Provinzen. Die Hauptproduktionsstätten sind Ningxia, Guangxi, Hunan und Guizhou mit Anteilen von 31 %, 21 %, 20 % bzw. 12 %. Laut dem Verband der Stahlindustrie deckt China 98 % der weltweiten Produktion von elektrolytischem Mangan ab und ist damit der weltweit größte Produzent.
Chinas Mangan-Elektrolyseindustrie ist stark konzentriert, wobei die Produktionskapazität der Ningxia Tianyuan Manganese Industry 33 % der Gesamtkapazität des Landes ausmacht. Laut Baichuan Yingfu belief sich Chinas Produktionskapazität für Mangan-Elektrolyse im Juni 2023 auf insgesamt 2,455 Millionen Tonnen. Zu den zehn größten Unternehmen zählen die Ningxia Tianyuan Manganese Industry, die Southern Manganese Group, Tianxiong Technology und andere mit einer Gesamtproduktionskapazität von 1,71 Millionen Tonnen, was 70 % der gesamten Produktionskapazität des Landes entspricht. Allein die Ningxia Tianyuan Manganese Industry verfügt über eine jährliche Produktionskapazität von 800.000 Tonnen, was ebenfalls 33 % der gesamten Produktionskapazität des Landes entspricht.
Beeinträchtigt durch Branchenrichtlinien und Stromengpässe,elektrolytisches ManganDie Produktion ist in den letzten Jahren zurückgegangen. Mit der Einführung des chinesischen „Doppel-Kohlenstoff“-Ziels wurden die Umweltschutzrichtlinien verschärft, die Modernisierung der Industrie beschleunigt, veraltete Produktionskapazitäten abgebaut und neue Produktionskapazitäten streng kontrolliert. Faktoren wie Energiebeschränkungen in einigen Gebieten führten zu Produktionsausfällen, wodurch die Produktion im Jahr 2021 sank. Im Juli 2022 legte der Fachausschuss Mangan des Chinesischen Ferrolegierungsverbandes einen Vorschlag zur Begrenzung und Reduzierung der Produktion um mehr als 60 % vor. Chinas Produktion von elektrolytischem Mangan fiel 2022 auf 852.000 Tonnen (-34,7 % gegenüber dem Vorjahr). Im Oktober 2022 schlug der Innovationsarbeitsausschuss für elektrolytisches Manganmetall des Chinesischen Bergbauverbandes vor, die Produktion im Januar 2023 vollständig einzustellen und von Februar bis Dezember um 50 % zu reduzieren. Am 22. November empfahl der Innovationsarbeitsausschuss für elektrolytische Mangangewinnung des Chinesischen Bergbauverbandes den Unternehmen, die Produktion weiterhin einzustellen und zu modernisieren sowie die Produktion auf 60 % ihrer Kapazität zu reduzieren. Es wird erwartet, dass die Produktion von elektrolytischem Mangan im Jahr 2023 nicht wesentlich steigen wird.
Die Auslastung liegt weiterhin bei rund 50 % und wird 2022 erheblichen Schwankungen unterliegen. Beeinflusst durch den Allianzplan für 2022 wird die Auslastung der chinesischen Manganelektrolyse-Unternehmen stark schwanken, mit einer durchschnittlichen Auslastung von 33,5 % für das Jahr. Im ersten Quartal 2022 wurden Produktionsunterbrechungen und -modernisierungen durchgeführt, wodurch die Auslastung im Februar und März lediglich 7 % bzw. 10,5 % betrug. Nach einem Treffen der Allianz Ende Juli reduzierten oder stellten die angeschlossenen Werke ihre Produktion ein, sodass die Auslastung im August, September und Oktober unter 30 % lag.
1.4 Mangandioxid: Angetrieben von Lithiummanganat, ist das Produktionswachstum rasant und die Produktionskapazität konzentriert.
Angetrieben von der Nachfrage nach Lithiummanganat-Materialien, Chinaselektrolytisches MangandioxidDie Produktion hat deutlich zugenommen. In den letzten Jahren ist, getrieben durch die Nachfrage nach Lithiummanganat-Materialien, die Nachfrage nach elektrolytischem Mangandioxid aus Lithiummanganat deutlich gestiegen, was wiederum zu einem Produktionsanstieg in China geführt hat. Laut „A Brief Overview of Global Manganese Ore and China's Manganese Product Production in 2020“ (Qin Deliang) betrug Chinas Produktion von elektrolytischem Mangandioxid im Jahr 2020 351.000 Tonnen, ein Anstieg von 14,3 % gegenüber dem Vorjahr. Im Jahr 2022 werden einige Unternehmen ihre Produktion aufgrund von Wartungsarbeiten einstellen, wodurch die Produktion von elektrolytischem Mangandioxid zurückgehen wird. Daten des Shanghai Nonferrous Metal Network zufolge wird Chinas Produktion von elektrolytischem Mangandioxid im Jahr 2022 voraussichtlich 268.000 Tonnen betragen.
Chinas Produktionskapazitäten für elektrolytisches Mangandioxid konzentrieren sich auf Guangxi, Hunan und Guizhou. China ist der weltweit größte Produzent von elektrolytischem Mangandioxid. Laut dem Huajing Industrial Research Institute entfielen 2018 rund 73 % der globalen Produktion auf China. Die Produktion konzentriert sich hauptsächlich auf Guangxi, Hunan und Guizhou, wobei Guangxi den größten Anteil ausmacht. Laut dem Huajing Industrial Research Institute trug Guangxi 2020 74,4 % zur nationalen Produktion von elektrolytischem Mangandioxid bei.
1.5 Mangansulfat: Vorteile durch erhöhte Batteriekapazität und konzentrierte Produktionskapazität
Chinas Mangansulfatproduktion macht etwa 66 % der weltweiten Produktion aus, wobei sich die Produktionskapazitäten in Guangxi konzentrieren. Laut QYResearch ist China der weltweit größte Produzent und Verbraucher von Mangansulfat. Im Jahr 2021 entfielen rund 66 % der weltweiten Mangansulfatproduktion auf China; der weltweite Absatz von Mangansulfat lag 2021 bei etwa 550.000 Tonnen, wovon etwa 41 % Mangansulfat in Batteriequalität waren. Für 2027 wird ein weltweiter Absatz von 1,54 Millionen Tonnen erwartet, wovon etwa 73 % Mangansulfat in Batteriequalität sein werden. Laut „A Brief Overview of Global Manganese Ore and China's Manganese Product Production in 2020“ (Qin Deliang) betrug Chinas Mangansulfatproduktion im Jahr 2020 479.000 Tonnen, die sich hauptsächlich auf Guangxi konzentrierte und 31,7 % ausmachte.
Laut Baichuan Yingfu wird Chinas jährliche Produktionskapazität für hochreines Mangansulfat im Jahr 2022 500.000 Tonnen betragen. Die Produktionskapazität ist konzentriert, CR3 macht 60 % aus und produziert derzeit 278.000 Tonnen. Es wird erwartet, dass die neue Produktionskapazität 310.000 Tonnen betragen wird (Tianyuan Manganese Industry 300.000 Tonnen + Nanhai Chemical 10.000 Tonnen).
2. Nachfrage nach Mangan: Der Industrialisierungsprozess beschleunigt sich, und der Beitrag von Kathodenmaterialien auf Manganbasis nimmt zu.
2.1 Traditionelle Nachfrage: 90 % entfällt auf Stahl, die voraussichtlich stabil bleiben wird.
Die Stahlindustrie ist für 90 % des nachgelagerten Bedarfs an Manganerz verantwortlich, und die Anwendung von Lithium-Ionen-Batterien nimmt stetig zu. Laut dem „IMnI EPD Conference Annual Report (2022)“ wird Manganerz hauptsächlich in der Stahlindustrie verwendet. Über 90 % des Manganerzes fließen in die Herstellung von Silizium-Mangan-Legierungen und Manganferrolegierungen, der Rest wird vorwiegend für die elektrolytische Produktion von Mangandioxid und Mangansulfat sowie anderer Produkte eingesetzt. Laut Baichuan Yingfu zählen Manganlegierungen, elektrolytisches Mangan und Manganverbindungen zu den nachgelagerten Industrien. Davon werden 60–80 % zur Herstellung von Manganlegierungen (für Stahl, Guss usw.) und 20 % für die Produktion anderer Produkte verwendet. Elektrolytisches Mangan (wird zur Herstellung von Edelstahl, Legierungen usw. verwendet), 5-10% werden zur Herstellung von Manganverbindungen verwendet (wird zur Herstellung von ternären Werkstoffen, magnetischen Werkstoffen usw. verwendet).
Mangan für Rohstahl: Der weltweite Bedarf wird in 25 Jahren voraussichtlich 20,66 Millionen Tonnen betragen. Laut der International Manganese Association wird Mangan bei der Rohstahlherstellung als Entschwefelungsmittel und Legierungszusatz in Form von hoch-, mittel- oder niedriggekohltem Eisen-Mangan und Silizium-Mangan eingesetzt. Es beugt starker Oxidation während der Raffination vor und verhindert Rissbildung und Sprödigkeit. Zudem verbessert es Festigkeit, Zähigkeit, Härte und Umformbarkeit des Stahls. Der Mangangehalt von Spezialstahl ist höher als der von Kohlenstoffstahl. Der weltweite Durchschnittsgehalt an Mangan in Rohstahl wird voraussichtlich bei 1,1 % liegen. Ab 2021 führten die Nationale Entwicklungs- und Reformkommission und andere Behörden Maßnahmen zur Reduzierung der nationalen Rohstahlproduktion durch und setzten diese 2022 mit bemerkenswerten Ergebnissen fort. Von 2020 bis 2022 wird die nationale Rohstahlproduktion von 1,065 Milliarden Tonnen auf 1,013 Milliarden Tonnen sinken. Es wird erwartet, dass die Rohstahlproduktion Chinas und der Welt künftig unverändert bleibt.
2.2 Batteriebedarf: zusätzlicher Beitrag von Kathodenmaterialien auf Manganbasis
Lithium-Manganoxid-Batterien werden hauptsächlich im digitalen Bereich, im Markt für Kleingeräte und im Pkw-Markt eingesetzt. Sie zeichnen sich durch hohe Sicherheit und niedrige Kosten aus, weisen jedoch eine geringe Energiedichte und Zyklenstabilität auf. Laut Xinchen Information beliefen sich Chinas Lieferungen von Lithium-Manganat-Kathodenmaterial zwischen 2019 und 2021 auf 7,5/9,1/102.000 Tonnen und 2022 auf 66.000 Tonnen. Dies ist hauptsächlich auf den wirtschaftlichen Abschwung in China im Jahr 2022 und den anhaltenden Preisanstieg des vorgelagerten Rohstoffs Lithiumcarbonat zurückzuführen. Steigende Preise und eine schwache Nachfrageentwicklung trugen ebenfalls dazu bei.
Mangan für Lithiumbatterie-Kathoden: Die weltweite Nachfrage wird im Jahr 2025 voraussichtlich 229.000 Tonnen betragen, entsprechend 216.000 Tonnen Mangandioxid und 284.000 Tonnen Mangansulfat. Mangan, das als Kathodenmaterial für Lithiumbatterien verwendet wird, wird hauptsächlich in Mangan für ternäre Batterien und Mangan für Lithiummanganat-Batterien unterteilt. Mit dem zukünftigen Wachstum der Lieferungen von ternären Hochleistungsbatterien schätzen wir, dass der weltweite Manganverbrauch für ternäre Hochleistungsbatterien von 61.000 Tonnen auf 92.000 Tonnen steigen wird, und die entsprechende Nachfrage nach Mangansulfat steigt von 186.000 Tonnen auf 284.000 Tonnen (Mangansulfat ist die Manganquelle des Kathodenmaterials der ternären Batterie). Angetrieben durch das Wachstum der Nachfrage nach elektrischen Zweirädern, so Xinchen Information und Boshi, werden die weltweiten Lieferungen von Lithiummanganat-Kathoden laut dem Hightech-Prospekt in 25 Jahren voraussichtlich 224.000 Tonnen betragen, was einem Manganverbrauch von 136.000 Tonnen und einem entsprechenden Bedarf an Mangandioxid von 216.000 Tonnen entspricht (die Manganquelle für Lithiummanganat-Kathodenmaterial ist Mangandioxid).
Manganvorkommen bieten die Vorteile reicher Ressourcen, niedriger Preise und hoher Spannungsfestigkeit manganbasierter Materialien. Mit dem technologischen Fortschritt und der beschleunigten Industrialisierung haben Batteriehersteller wie Tesla, BYD, CATL und Guoxuan High-tech begonnen, entsprechende manganbasierte Kathodenmaterialien zu produzieren.
Die Industrialisierung von Lithium-Eisen-Mangan-Phosphat (LEMP) dürfte sich beschleunigen. 1) Durch die Kombination der Vorteile von Lithium-Eisen-Phosphat und ternären Batterien bietet es sowohl Sicherheit als auch hohe Energiedichte. Laut Shanghai Nonferrous Network ist LEMP eine Weiterentwicklung von Lithium-Eisen-Phosphat. Die Zugabe von Mangan erhöht die Batteriespannung. Die theoretische Energiedichte ist 15 % höher als die von Lithium-Eisen-Phosphat, und es weist eine hohe Materialstabilität auf. Der Lithium-Mangan-Gehalt einer Tonne LEMP beträgt 13 %. 2) Technologischer Fortschritt: Aufgrund der Manganzugabe weisen LEMP-Batterien Probleme wie geringe Leitfähigkeit und reduzierte Zyklenlebensdauer auf. Diese können durch Partikelnanotechnologie, Morphologie-Design, Ionendotierung und Oberflächenbeschichtung verbessert werden. 3) Beschleunigung des Industrialisierungsprozesses: Batteriehersteller wie CATL, China Innovation Aviation, Guoxuan Hi-Tech und Sunwoda produzieren bereits LEMP-Batterien. Kathodenhersteller wie Defang Nano, Rongbai Technology, Dangsheng Technology usw. Layout für Lithium-Eisen-Mangan-Phosphat-Kathodenmaterialien; der Automobilhersteller Niu setzt bei seinen Elektrofahrzeugen der GOVAF0-Serie auf Lithium-Eisen-Mangan-Phosphat-Batterien; NIO hat in Hefei mit der Kleinserienproduktion von Lithium-Eisen-Mangan-Phosphat-Batterien begonnen; und BYDs Fudi Battery hat mit dem Kauf von Lithium-Eisen-Mangan-Phosphat-Materialien begonnen; Teslas überarbeitetes Model 3 für den chinesischen Markt verwendet die neue M3P-Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie von CATL.
Mangan für Lithium-Eisen-Manganphosphat-Kathoden: Unter neutralen und optimistischen Annahmen wird die weltweite Nachfrage nach Lithium-Eisen-Manganphosphat-Kathoden in 25 Jahren voraussichtlich 268.000/358.000 Tonnen betragen, der entsprechende Manganbedarf liegt bei 35.000/47.000 Tonnen.
Laut Prognose von Gaogong Lithium Battery wird die Marktdurchdringung von Lithium-Eisen-Manganphosphat-Kathodenmaterialien bis 2025 15 % gegenüber Lithium-Eisenphosphat-Materialien übersteigen. Unter neutralen und optimistischen Annahmen liegen die Marktdurchdringungsraten von Lithium-Eisen-Manganphosphat in den Jahren 23–25 bei 4 %/9 %/15 % bzw. 5 %/11 %/20 %. Zweiradmarkt: Wir erwarten eine beschleunigte Marktdurchdringung von Lithium-Eisen-Manganphosphat-Batterien im chinesischen Markt für elektrische Zweiräder. Auslandsmärkte werden aufgrund der geringen Kostensensibilität und der hohen Anforderungen an die Energiedichte nicht berücksichtigt. Unter neutralen und optimistischen Annahmen wird der Bedarf an Lithium-Eisen-Manganphosphat-Kathoden in 25 Jahren voraussichtlich bei 1,1/15.000 Tonnen liegen, der entsprechende Bedarf an Mangan bei 0,1/0,2 Millionen Tonnen. Markt für Elektrofahrzeuge: Unter der Annahme, dass Lithium-Eisen-Mangan-Phosphat Lithium-Eisen-Phosphat vollständig ersetzt und in Kombination mit ternären Batterien verwendet wird (entsprechend dem Anteil verwandter Produkte von Rongbai Technology gehen wir von einem Dotierungsverhältnis von 10 % aus), wird erwartet, dass die Nachfrage nach Lithium-Eisen-Mangan-Phosphat-Kathoden unter neutralen und optimistischen Bedingungen 257.000/343.000 Tonnen beträgt und die entsprechende Mangannachfrage 33.000/45.000 Tonnen.
Aktuell befinden sich die Preise für Manganerz, Mangansulfat und Elektrolytmangan auf einem historisch niedrigen Niveau, während der Preis für Mangandioxid ein historisch hohes Niveau erreicht hat. Im Jahr 2021 führte die gleichzeitige Energiekontrolle und der Strommangel zu einer Produktionsdrosselung durch die beteiligten Verbände. Dadurch sank das Angebot an Elektrolytmangan, und die Preise stiegen stark an, was wiederum die Preise für Manganerz, Mangansulfat und Elektrolytmangan in die Höhe trieb. Nach 2022 schwächte sich die Nachfrage ab, und die Preise für Elektrolytmangan und Elektrolytmangandioxid sanken. Für Mangan, Mangansulfat usw. ist die Preiskorrektur aufgrund des anhaltenden Booms im Bereich Lithiumbatterien nicht signifikant. Langfristig konzentriert sich die Nachfrage hauptsächlich auf Mangansulfat und Mangandioxid für Batterien. Aufgrund des gestiegenen Bedarfs an manganbasierten Kathodenmaterialien wird ein Preisanstieg erwartet.